高压自动旁路保护装置原理

Ⅰ 高压加热器一般有哪些保护装置

高压加热器的保护装置一般有如下几个：水位高报警信号，危急疏水门，给水自动旁路，进汽门、抽汽逆止门联动关闭，汽侧安全门等。

Ⅱ 高压软启动的工作原理

1、结构
完整的HPMV系列的软起动器是一个标准的电机起动控制器，用来保护和控制中、高压交流电机。完整的HPMV包括：隔离开关、保险丝、主真空接触器、控制变压器、控制模块、可控硅模块、高压真空旁路接触器。软起动部分仅包括：控制模块、可控硅模块、高压真空旁路接触器。
A、隔离开关：在起动器的输入电源部分装有一个允许电机直接带负载起动的隔离开关。这个隔离开关具有负载短路时起动和带负载停机的过载能力。其最大设计值是：5KV隔离开关使用2300-4160V的起动器，7.2KV用于6000-7200V起动器，而15KV用于10-14KV的软起动器。
当隔离开关合闸时无法把控制柜高压部件部分的门打开。隔离开关带有连锁装置，只有当隔离开关切断电源时才可以打开机柜的门。同样情况当机柜被打开时隔离开关也无法合闸。隔离开关上的机械连锁装置使中压电源被有效的连锁住，以保证操作安全。
在控制的中高压输入电源部分装有一个可视窗口，不用打开机柜门就可以观察离合开关的闸刀是处于分离或合闸状态。当隔离开关在分离状态时有一个分离的刀臂通过机械装置与地相连接（对于14KV是选项部分）。
B、电源保险丝：对于标准的控制器在每相输入电源中装有保险丝进行初级的电源限流。典型的6900V以下的保险丝是ANSI标准R型，而10-15KV的控制器是采用ANSI标准E型保险丝。保险丝的选择是根据电机的堵转电流和所对应的固态起动器的过载继电器。保险丝和过载保护是设计用来防止较低和中等级的故障。这可以防止过载电流超过继电器额定值，以对较高的超过继电器保护范围的故障进行有效的保护。
熔断器的支架上带有保险丝指示器（连线接到绝缘的离合器控制电路），当三相中有一相保险丝开路时会自动断开全部三相电源。
C、SCR电源器件：在每相中是用一对相同参数的SCR反相平行的安装在一组的。为了达到所有使用电网的峰值电压要求。对SCR进行串联，其串联数如①400A，电压3300V串联SCR对数2对， SCR总数12，②600A，电压6000V串联SCR对数6对， SCR总数36
D、RC吸收网络：RC吸收网络提供瞬间电压保护电路，以减少dv/dt冲击电压。防止SCR模块的损坏。
E、触发电路：SCR是用一个持续的脉冲触发电路，这个电路是采用光纤和脉冲变压器进行隔离。
F、主真空接触器：主真空接触器是用来切断主电源和SCR回路的，其电压比率是：5KV用于2300—4160V，7.2KV用于6000—7200V，15KV用于10—15KV的软起动器。
应用于顺序控制下的接触器。在正常使用条件下保证其起动次数能够达到设计时非负载状态下的使用寿命。主真空接触器是设计在最大起动比率，旁路接触器是设计在紧急起动的比率。10-15KV 600A的起动器采用真空拉出式的接触器，其容量为15KV 600A。这个控制装置有两个指示灯、三个电流计时器、电流过流继电器，并且有一个电容型器件。旁路接触器装置也有两个指示灯和一个电容跳闸元件。
2、电子控制系统
HPMV系列电子控制电路分为低压、中高压两部分，并隔离成两个独立的部分。低压电子部分包括控制最界面和接口，CPU和主电源板是安装在低压控制室中。
A、CPU主控板：CPU板上装有微处理器和通讯处理器，CPU决定各种操作功能，根据用户的设定程序和检测反馈信号来进行控制，CPU主板上装有EPROM、EEPROM和DRAM寄存器，以及模拟和数字接口。
B、主电源板：也称为主触发板，它包括数字输入输出继电器和接口，并连接到TCB板上，它控制旁路隔离接触器的动作顺序和SCR的触发，这个板子上产生全部触发信号和接收来自光纤隔离的反馈信号，把模拟信号转换为CPU的数字信号，这些触发脉冲也是利用光纤对中高压环境进行隔离。
C、电压、电子控制部分：中高压主电源应在TCB、触发驱动器和TEMP/CT控制板工作之前断开。
D、TCB（Terminal and Control Board）终端控制板是用户的接线板，为了满足UL安全标准，它位于中压部分，但是并没有实际和中压部分联结，只是和接触器的控制线圈有连接，这个板子上包括用户接线端子排、输出继电器（全部相同）输入和控制电源接线、并且包括时间继电器用于功率因数调整继电器和其它外部元件。
E、触发驱动板：位于SCR模块组件上面，这些板子和主电源板通过光纤进行通讯联系，通过脉冲变压器把触发脉冲信号进行放大来触发SCR，在每个SCR模块中每一对SCR使用一个触发驱动电路板。
F、TEMP/CT：温度控制板和电流互感器板子是装在SCR模块组件上，通过光纤把散热器温度和电流信号送到主电源板。
3、原理
HPMV的控制核心是微处理器CPU。这个微处理控制系统可以对电机进行起动和保护。CPU对SCR进行相角触发控制以降低加在电机上的电压，然后通过慢慢的控制加在电机上的电压和电流平滑的增加电机转矩，直到电机加速到全速运行。这种起动方式可以降低电机的起动冲击电流，减少对电网和电机自身的冲击。同时也减少了对联在电机上机械负载装置的机械冲击，以延长设备的使用寿命，减少故障和停机检修时间。
A、加速模式：HPMV提供了几种加速模式，你可以根据感应电机的负载情况选择最合适的起动曲线。
出厂设置为具有限流功能的电压斜坡，也是最可靠的起动模式，可以满足大多数应用场合。初始转矩设定为电机刚好能带动负载转动时的值，然后电压逐渐的平滑上升，在限定的斜坡时间和电机起动电流范围内，使电机平滑到全速运转 。下面三种起动状态的分析：
a、 如果电机在软起斜坡结束前达到全速运行，自动反震荡电路将会自动的把全压加到电机上而使斜坡时间不再起作用。可以防止任何的浪涌电流或电机转矩的脉动。这种情况通常可能会发生在负载没有加在电机上而电机工作在减压和低转矩的电机起动过程中。
b、 如果电机在斜坡时间结束前，没有达到全速运行，电流限流设定将会按比率的控制最大输出转矩,
HPMV的反馈传感器会自动的防止电机过载失速或超过加速设定时间的故障发生。
c、 限流功能对于电机从电网或发电机中吸取一定数量的电流提供了有效的手段和控制方式，当电机起动转矩达到限定的起动电流值所对应的转矩后，就会自动的保持这个转矩和电流运行，电流限流值不受设定斜坡时间的影响，直到电机达到全速运行为止。当电机达到全速运行后，电机电流降到正常全速运行的电流值，HPMVK中、高压软起动器有一个全速运行状态输出继电器，从而使旁路高压真空接触器闭合，使电机电流经旁路接触器，从而防止SCR导通所产生的压降引起的热损耗，提高了工作效率及可靠性。MPMV是工作在全压状态下，正如其它起动器一样，在电机软起动后，电网电压直接加到电机上，但是优于其它起动方式之处在于HPMV具有全电子保护功能，它的灵敏度和对故障保护反映速度是用毫秒来计算，这是常规的电机起动和保护器无法比拟的。
B、HPMV中、高压软起动器的其它起动方式：
电流斜坡：使用电流闭环反馈可以进行PID调节，使输出转矩线性增加到最大值。
恒流控制：起动时，电流快速增加到限定值，一直到电机全速运行。
用户自定义曲线：用户可以自定义一个转矩与时间的起动曲线。当电机起动时可以完全按照你所定义的曲线加速。
速度反馈斜坡控制：用一个来自电机或负载的速度信号作为反馈量对电机进行闭环斜坡软停。（选项）
减速模式：HPMV提供软停机功能，当停止信号发出时，同时给电机加一个逐渐减小的电压使电机平滑停机，这和电力刹车不同，实际上软停车会增加电机的停车时间。这个功能适用于水泵停机控制，以减小水锤现象和对机械结构的损坏及冲击。
4、触发电路
可控硅触发电路是系统稳定可靠的关键部分，HPMV触发电路包括几个独特的优点，具有抗噪声干扰，可以工作在恶劣的工作环境和长久的使用寿命，他不受现场安装时线路阻抗、短路容量、或开关的快速通断而产生影响，这些特性包括：
A、自动同步的触发脉冲以保证每相的导通角的触发点相同从而不产生误触发，这特性适合那些小型工厂自备的发电机设备，MVC PLUS系列可以放心的使用于波动较大且不稳定的电源。
B、稳定可靠的触发脉冲信号可以在270度的导通角范围内可靠的使可控硅导通并且不受噪声信号的影响，以保证不产生误触发。
C、闭环触发控制方式是根据输出电流和电压反馈进行平滑的软起动，以防止由于起动时相间的不平衡而引起电机过热。
D、触发信号用脉冲变压器隔离特殊设计的三相120V低压控制电源变压器以确保检测、触发板和来自于输入中压电源的噪声和干扰进行隔离，使用具有高绝缘特性的28VAC电源供给脉冲触发电路，一个独立的控制电源变压器经磁隔离后用于所有的低压电路和CPU。
E、光导纤维隔离用于中压电源和全部低压系统之间，在通过CT隔离的信号再通过光导纤维隔离以达到最大限度的隔离和确保安全
型号说明(1)起动器额定电流：60，110，200，320，400，600，800A
(2)主电压
标称值
2.3kV
3.3kV
4.16kV
6.0kV
6.6kV
10kV
13.8kV 适用范围
2.3kV+10%-15%
3.3kV+10%-15%
4.16kV+10%-15%
6.0kV+10%-15%
6.6kV+10%-15%
10kV+10%-15%
13.8kV+10%-15%
(3)控制电压
标称值
110VAC
220VAC
110VDC
220VDC
适用范围
100~120VAC
200~240VAC
100~120VDC
200~240VDC
(4)选项功能
可以一次选
择一个或一
个以上功能
如：1+3
（通讯+模
拟输出）
代号
1
2
3
4
5 功能简介
RS485通讯接口MODBUS协议
RS485通讯接口PROFIBUS协议
模拟输出功能
带电机差动保护器
用于多电机驱动控制器
注：
* 使用一个小型低压电动机(3到10kw)代替原来的高压电动机，可以进行软起动器
的全部功能测试。

Ⅲ 汽轮机主汽阀和调节器阀的工作原理 要详细的

主汽阀主阀蝶开启时，由阀杆上的凸肩推动向上移动，关闭时由预启阀向下压紧。为了防止阀蝶的转动，在阀蝶的内孔两侧开有导向槽，而一个横穿阀杆的销子两端则嵌入该槽内。

阀蝶与阀盖之间有一定的自由度，这样既为阀蝶之间的上下移动起导向作用，又能使阀蝶在阀座上找中。

主阀蝶下游的阀座成扩展形状，做为主阀蝶下游的扩压段，以便使流过阀座蒸汽的流速转化为压力能，提高蒸汽的做功能力。不带预启阀的阀蝶则通过阀杆的凸尖与阀杆端部的螺母(另加定位销)直接紧密地连成一体。主汽阀开启时用油动机推动，关闭时由弹簧压下。

调节阀门的开度指令，实际上是由阀门控制输出的，而阀门控制所接收的信号是系统对进入汽轮机的总蒸汽流量的请求，即DEH系统的转速控制回路和负荷控制回路中所产生的流量给定值信号是通过阀门控制转换为各阀门的开度指令信号的。

这个给定信号输出到阀门控制卡(伺服卡)上与阀位传感器(LVDT)的实际阀位信号相减，经过伺服放大器放大后控制伺服阀达到要求开度。

(3)高压自动旁路保护装置原理扩展阅读：

操作主汽阀注意事项

1、主汽门在没有高压油的情况下将无法开启，因此机组启动时各保护装置均应处于正常工作位置，接通高压油路然后才能开启自动主汽门。

2、当事故停机使主汽门关闭后，如果重新开启主汽门时，必须先将主汽门的手轮旋至全关位置，待机组转速降至危机保安器复位转速以下，挂上危机保安器等保护装置后，方可重新开启自动主汽门，否则无法打开。

Ⅳ 高压变频器旁路柜设计原理

高压开关是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护专等作用，电压属等级在3.6kV~550kV的电器产品，主要包括高压断路器、高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。高压开关制造业是输变电设备制造业的重要组成部分，在整个电力工业中占有非常重要的地位。
水阻柜是一开集团智能公司专为额定电压为3-10KV大中型同步或异步鼠笼式,绕线式电动机制造的高压业态软起动装置,采用具有国内领先水平的计算机仿真软件对电动机的起动全过程进行模拟仿真，使电动机起动的全过程可预测、可调整、可控制。起动电流小而平滑、无冲击，显著降低电网压降，保证电网的可靠运行，有效的保护了电动机及被其起动的传动机械。具备完善的报警提示功能和电动机保护功能,采用PLC控制，可靠性高。
在标准型的基础上，增加电流闭环自动控制功能。即在电动机起动过程中自动检测电动机电流，同时根据电流大小自动调节控制装置，使电动机起动达到最佳化。

Ⅳ 节电器真的能省电吗什么原理

节电器可以省电
节电器利用国际先进的高压电参数优化技术、正弦波跟踪技术及纳米技术和组件，抑制和减少供电线路中的冲击电流、瞬变及高次谐波的产生，净化电源、提高高压电网的供电品质，大幅降低线路损耗及动力设备的铜损和铁损，提高高压用电设备的使用寿命和做功效率，在使用过程中既节省了电能又可大幅降低设备运营成本。
(5)高压自动旁路保护装置原理扩展阅读：
节电器的节电原理：采用自主知识产权技术、电磁补偿原理、电力电子控制技术、有源滤波技术和先进的自动智能控制技术，自动调整节电档位，优化供电参数，保证良好的用电品质，有效地过滤大小不同的瞬变浪涌、减少抑制谐波、杂波，相对地平衡供电电压（见下图），降低线路损耗，提高负载的有效功率，减少过剩有功功率的多余损耗，从而达到节电目的

Ⅵ protect.bypass什么意思中文

protect bypas意思是保护旁路。

短语

feed-water auto-bypass protect device给水自动旁路保护装置

重点词汇

bypass旁路，旁道;分流术，搭桥术;旁通管;绕过;避开;不顾;不请示

(6)高压自动旁路保护装置原理扩展阅读：

一、protect

1、protect音标：英 [prəˈtekt]，美 [prəˈtekt]。

2、protect词性及意思：v.保护;防护;(制定法律)保护;(通过征关税)保护(国内企业);实行贸易保护。

3、第三人称单数： protects ，现在分词： protecting ，过去式： protected ，过去分词： protected。

4、记忆技巧：pro 在前 + tect 盖上；盖子 → 出现前就盖上 → 保护。

二、bypass

1、bypass音标：英 [ˈbaɪpɑːs]，美 [ˈbaɪpæs]。

2、词性及意思

（1）n.(绕过城市的)旁路，旁道;(给心脏接旁通管的)分流术，搭桥术;旁通管。

（2）v.绕过;避开;不顾(规章制度);不请示。

3、第三人称单数： bypasses， 复数： bypasses ，现在分词： bypassing ，过去式： bypassed ，过去分词： bypassed。

4、记忆技巧：by 在旁边；副的 + pass 通道 → 旁边的通道 → 旁路。

Ⅶ 电流互感器的原理

1）电流互感器的接线应遵循串联原则：即初级绕组应与被测电路串联，次级绕组应与所有仪表负载串联。

2）根据被测电流选择合适的变比，否则误差会增大。同时，二次侧的一端必须接地，防止一次侧高压一旦绝缘损坏，进入二次低压侧，造成人身和设备事故。

3) 二次侧不允许开路。一旦开路，原边电流I1全部变为励磁电流，使φm和E2急剧增加，导致铁芯饱和磁化过度，发热严重，甚至烧毁线圈；同时，磁路过饱和磁化后，使误差增大。电流互感器正常工作时，二次侧与测量仪表、继电器等电流线圈串联使用。测量仪器、继电器等电流线圈的阻抗很小，二次侧类似于短路。CT二次电流的大小由一次电流决定，次级电流产生的磁势平衡初级电流的磁势。如果突然打开，励磁电动势会突然从小值变为大值，铁芯中的磁通会呈现严重饱和的平顶波，因此当磁通过时次级绕组会感应通过零。极高的峰值波，其值可达数千甚至数万伏，危及工人的安全和仪器的绝缘性能。所以当磁场过零时次级绕组会感应。极高的峰值波，其值可达数千甚至数万伏，危及工人的安全和仪器的绝缘性能。所以当磁场过零时次级绕组会感应。极高的峰值波，其值可达数千甚至数万伏，危及工人的安全和仪器的绝缘性能。

另外，二次侧的开路使二次侧的电压达到数百伏，一旦接触就会引起触电事故。因此，电流互感器的二次侧装有短路开关，以防止二次侧开路。在使用过程中，一旦二次侧开路，应立即解除电路负载，然后进行断电处理。处理完所有内容后可以重复使用。

4）为满足测量仪表、继电保护、断路器故障判断和故障滤波等需要，发电机、变压器、出线、母线段断路器、母线断路器、旁路断路器等电路带有 2 到 8 个次级绕组的所有电流互感器。

5) 保护用电流互感器的安装位置应尽量设置在主保护装置未受保护的区域。例如：如果有两套电流互感器，且位置允许，则它们应位于断路器的两侧，使断路器处于交叉保护范围内。

6）为防止柱式电流互感器套管闪络引起母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线侧或互感器侧。

7）为减少发电机内部故障造成的损坏，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为便于在发电机并入系统前进行分析和查找内部故障，用于测量仪表的电流互感器应安装在发电机的中性侧。

Ⅷ 电流互感器的工作原理是什么

在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊，从几安到几万安都有。为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压一般都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用1。对于指针式的电流表，电流互感器的二次电流大多数是安培级的（如5A等）。对于数字化仪表，采样的信号一般为毫安级（0-5V、4-20mA等）。微型电流互感器二次电流为毫安级，主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。微型电流互感器也有人称之为“仪用电流互感器”。（“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器，一般用于扩大仪表量程。）。电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作，变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流罢了。电流互感器接被测电流的绕组（匝数为N1），称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）；接测量仪表的绕组（匝数为N2）称为二次绕组（或副边绕组、次级绕组）。电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比，叫实际电流比K。电流互感器在额定电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比，用Kn表示。Kn=I1n/I2n。电流互感器（Current transformer 简称CT）的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器，可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。想了解更多相关信息，可以咨询莱姆电子(中国)有限公司，谢谢！

Ⅸ 汽轮机有哪些主要保护它们的作用各是什么

1、当汽轮机组发生故障危及机组的安全运行时，或锅炉、发电机发生故障需要汽轮机跳闸时，保护系统应能自动迅速地使汽轮机跳闸。汽轮机保护系统由监视保护装置和液压系统组成。

2、当汽轮机超速、真空低、轴向位移大、振动大、润滑油压低等监视保护装置动作时，电磁阀动作，快速泄放高压动力油，使高、中压主汽门和调节汽门迅速关闭，紧急停止汽轮机运行，达到保护汽轮机的目的。

3、另外，还有汽轮机进水保护、高压加热器保护及旁路保护等自动保护系统，以保障汽轮机组的正常启停和安全运行。

(9)高压自动旁路保护装置原理扩展阅读

在汽轮机工作原理中，除认为汽流只沿流线方向发生速度变化的一维流动理论外,还有二维和三维流动理论。二维理论认为，环绕叶片的汽流的速度不仅沿流线方向、而且沿垂直于流线的方向都是不均匀的。

沿任一叶片的凸面汽流平均速度较高,平均压力较低,而沿叶片凹面则情况相反，这样汽流就对叶片形成一个由高压侧指向低压侧的作用力。正是这种作用力才使转子旋转。

当叶片高度对平均直径的比值较大时，只应用二维流观点进行分析是不够的，因为不同叶高处的流动是不同的。

现代汽轮机的低压级的设计一般都应用三维流理论考虑汽流的 3个速度分量，计算出的动、静叶片的各截面型线沿叶高不断地有所变化。动叶根部接近冲动式，上部接近反动式，这种叶片称为扭叶片，它在大型机组上应用很广。

Ⅹ 基于现代信号处理技术的泵与风机故障诊断原理及其应用有电子版图书吗

变频协调控制技术在一次风系统中的应用研究 北京利德华福电气技术有限公司 刘军祥摘要：通过对变频协调控制技术在电厂锅炉一次风高压变频系统改造中的应用研究，着重说明：变频协调控制技术的设计思想和系统结构，以及在一次风系统中主要解决的问题和办法，为高压变频调速技术在一次风系统中的成功应用提供了一种新的思路和方法。 关键词：变频协调控制技术 一次风系统 高压变频 一、概况 在电厂燃煤机组中，一次风是锅炉的燃料输送系统的主要动力来源。典型的直吹式燃煤锅炉系统结构原理如图1。系统主要由4台双进双出钢球磨煤机、2台一次风机、2台空预器等设备组成。磨煤机磨制的煤粉通过一次风管直接进入炉膛燃烧，系统通过控制一次风量实现锅炉负荷的控制。 图1：直吹式燃煤锅炉系统结构原理图 正常运行时，一次风系统通过风机入口挡板控制一次风管压力维持在9.0~11.0kPa范围内，通过冷、热风门开度的调整，实现进入磨煤机的一次风温控制，保证磨煤机运行效率；由磨入口挡板控制一次风量，从而实现磨煤机负荷随锅炉负荷变化而调整。 当发电机输出功率发生变化时，锅炉的燃烧系统、燃料控制系统等也随之变动，为了进一步降低厂用电率，实现系统优化运行。对一次风系统变频改造成为继引风系统、凝结水系统之后的又一新的研究课题。 目前，在一次风系统主要存在以下几个问题： 1.为保证一次风速在一定范围内，目前通过一次风机入口挡板控制。开度在40%~60%，节流损失较大。 2.燃料系统中磨负荷分别通过磨入口挡板开度控制一次风量，系统效率低、经济指标差。 3.一次风机入口挡板及出口电动门的开关速度反应缓慢，调节品质不好。在机组出现紧急事故或单台一次风机设备掉闸情况下，RB不能有效响应及时动作，严重时导致停炉、灭火等事故发生，造成巨大的经济损失。 4.一次风机通常为“驼峰”特性，调整特性差；压力、风量调整不当，风机效率下降明显，严重时导致设备直接过载保护跳闸。 随着高压变频技术的日益成熟和新技术、新产品的不断实践应用，在一次风机系统中采用变频节能改造，通过变频协调控制技术能够解决变频应用中存在的问题，达到改善生产工艺，降低设备单耗水平的目的。 二、一次风变频协调控制技术 通过对一次风系统的深入研究，结合高压变频调速技术的特点，针对性的研究了高压变频协调控制技术的实际应用途径和具体设计实现。 根据一次风系统应用变频所面临的主要问题，变频协调控制单元具备以下主要功能： 1.在一次风机变频运行状态自动切换至工频过程中，对故障点的位置判断准确、动作及时有效。 2.通过变频与工频运行方式之间的协调，保证一次风机能够不间断运行。 3.通过变频转速与一次风调节挡板的开度配合，保证一次风不失压。 4.通过故障一次风机与另一侧运行一次风机之间的协调控制，保证两台一次风机均工作在安全特性区内，不出现“抢风”现象。 该协调控制单元的控制结构框图如图2所示。主要包括：协调控制模块、故障点分析模块、故障识别模块、故障诊断及自处理模块、一次风机系统保护模块、保护动作连接模块、挡板开度函数器、模拟量I/O模块、数字量输入模块、数字量输出模块等十余种模块组成。 图2：控制结构框图 其工作原理是：将一次风机工/变频自动切换系统的综合保护装置作为变频回路和工频回路的主要检测方式，接受变频器上口、变频器下口以及变频器旁路开关的二次检测信号。通过对主动力系统不同位置的运行工况参数及工作状态的检测，由故障点分析模块根据信息来源的动作先后、反应速度、二次电流、电压的幅值变化，结合变频器自身的运行参数检测信息，分析判断故障点的真实位置。通过故障识别模块判断故障的安全级别和危害程度，同时指示出具体故障点位置和故障原因。 协调控制模块在接到故障点分析的具体位置和安全级别报告后，结合现场设备的运行状态和工况，决定是否采取变频向工频运行方式的切换操作。如果一次风机主动力系统允许由变频向工频运行方式的自动切换；系统直接将另一侧变频风机直接快速加速至100％，并根据实际负荷，计算出跳闸侧风机工频开关的合闸操作时机。通过挡板开度函数器实时计算出变频切工频后一次风机挡板开度自动关小的位置信号，从而实现变频向工频切换过程中一次风压尽量小扰动。保证切换动作过程中，锅炉的一次风压波动瞬值不高于锅炉燃烧系统对一次风速的最低要求、时间小于2S，使得锅炉在一次风机的切换时，锅炉运行平稳、安全不灭火、不跳机。 数字量输入、输出接口模块主要是接受外围远程控制信号，实现一次风机变频上、下口及旁路开关的联锁保护、闭锁逻辑和控制功能。同时将高压开关和外围控制信号传递给协调控制模块进行综合信息处理和判断。 故障诊断和自处理模块主要是对外围接入的开关量、模拟量以及二次仪表的检测信号进行分析判断，确定信号接口是否正常，信号输入、输出是否有效，是否存在错误状态等。并且根据实时的状态信息，判断出故障端口点号，并将其从逻辑处理回路中切除，通过信号替代保持信号处理的完整性。从而，提高系统逻辑处理的安全及可靠性。 图3：变频协调控制单元外形图 三、一次风变频调速后存在问题及对策 1.一次风机变频后的“抢风”问题 通过对一次风机的结构和工作特性研究可知：风机具有明显的马鞍形特征，在风机性能曲线的左半部具有一个马鞍形区域，在此区段内运行有时出现流量大幅度脉动等不正常情况，出现“喘振”问题。而喘振仅仅是不稳定工况区内可能遇到的现象之一，在该区域内还会出现不正常的零气动力工况，这便是旋转“失速”现象。风机在不稳定工况区运行时，还可能发生流量、全压和电流的大幅度波动，气流会发生往复流动，产生强烈振动，这就是通常提到的“抢风”。锅炉一次风机改为变频调速后，两台风机并列运行，就非常容易发生“抢风”现象，威胁风机及整个系统的安全性。下面就针对两台风机的运行工况进行分析说明，如图4。 图4：风机的并联运行图 如果风机参数选择适当，运行时操作正确，两台风机并联运行时的风道性能曲线Ⅳ与风机并联合性能曲线Ⅲ交于1，则每台风机将在点1′工作，风机在此工况下工作是稳定的，不会出现“抢风”现象。如果风机工作不当，风道性能曲线Ⅴ与风机合成性能曲线Ⅲ交于点2与点3，落在∞字形区域内工作，则风机工作点可能是点2或点3。若风机在点2上运行，则两台风机尚能在点2′上稳定运行。如果两台风机的风道阻力稍有差别，或者风道系统中风量稍有变动，其结果是风机处于点3并联工作，此时两台风机工作点分别是3′和3〞点运行。其中点3′工作风机风量大且在稳定区工作，而另一台在点3〞工作的风机的风量小，且工作点落在不稳定工况区内。这样两台性能相同的风机输送的流量就不相同，出现了“抢风”。但是两台风机分别在3′和3〞点工作的状况不是稳定不变的，这两台风机的工作点会发生互换。风机在此工况下工作，严重时甚至会出现一台风机的风量大，另一台风机则产生倒流。因此，在两台风机并联运行时，为避免抢风现象发生，就应当采取措施避免风机的工作点落在∞字形区域内。 锅炉一次风机变频改造后，风机在低负荷运行时的工作点离不稳定区（左边界）较近，导致机组在低负荷区间运行时，两台一次风机“抢风”即风机的并列困难；通过两台一次风机的快速协调平衡系统，对运行参数调整，降低系统一次风压、改变系统通风量，“抢风”问题得到解决。 2.防喘振控制思想 图5：不同转速下的特性曲线图 图5给出了风机在不同转速下的特性曲线，可以看出转速不同，相应的驼峰点和驼峰流量也不同。转速越低，驼峰点越向左移，驼峰流量越小，把不同转速下的驼峰点连接起来，就构成了一条曲线，曲线右侧为稳定工作区，曲线左侧为不稳定区。我们称驼峰流量为极限流量相应的驼峰点连接曲线称之为喘振抢风极限线。 显然，只要在任何转速下，都能控制鼓风机的流量，使其大于极限流量，则风机便不会发生抢风问题，这就是防喘防抢控制的基本思想。 考虑到吸入气体的状态如压力、温度、密度及系统风量、风压变化等都会引起风机特性曲线的变化，因此应考虑一定的安全容量，确保实际工作点不会太靠近不稳区极限，以避免发生抢风喘振事故。在一次风系统中采用“调速－比例调门法”比较适合电厂安全和节能需要。 变频协调控制单元将变频节能与防喘振协调控制，根据一次风系统的要求，风机流量波动时维持出口压力在某一定值范围内，因此取出口压力P1，送入变频节能与防喘振控制器中，由压力变送器，协调控制器，高压变频器，电动机和风机构成一个闭环控制系统，通过不断地参与鼓风机转速自动调整，来达到稳定出口压力的目的。 图6：典型的安全操作曲线图 图6给出了两条典型的安全操作线，其中安全操作线1为固定流量安全操作线控制。安全操作线2为一条与喘振极限线相似的曲线，其流量比喘振极限流量大5%~15%，解决了转速较低时安全操作线1存在的耗能问题，是一个最节能安全控制方式。 3.一次风机RB时，一次风机变频器过负荷保护动作防范 一次风系统变频运行时，单侧一次风机变频器故障不能连续运行时，会触发机组RB功能动作。系统处理不当或反应不及时，就会最终引起机组跳闸。结合锅炉一次风机RB分析，主要会导致一次风机变频器过负荷保护动作有以下方面的原因： 3.1次风机RB工况初期，系统通风量过大，在单点压力情况下，流量超标引起变频器过负荷。 3.2一次风机RB工况初期，风机的运行工况严重偏离高效点，运行效率极低。 3.3一次风机性能曲线陡峭，驼峰型特性明显效率低。 为防止一次风机变频器过负荷保护动作的措施如下： （1）一次风变频器的设计过程中提供负荷限制功能，防止变频器过负荷保护动作跳闸。 （2）优化RB时一次风系统逻辑。 四、结束语 通过变频协调控制技术在锅炉一次风系统变频改造应用中的研究，充分说明：在利用高压变频进行节能改造的过程中，着重研究和解决高压变频技术应用中带来的问题和解决办法，对提高系统运行安全稳定性，降低经济损失，具有更为重要的意义。将变频协调控制技术应用到各种领域当中能够显著提高生产系统因变频改造带来的安全稳定等效益，并且可以进一步实现优化系统，提高节能效果的目的。该项技术的研究势必会为高压变频技术的广泛应用起到积极的推动作用。 作者简介： 刘军祥，1996年毕业于天津大学。长期从事高压变频技术在电力、冶金、钢铁、石化、水泥等行业的应用技术研究及新技术、新领域的开发研究工作。现任北京利德华福电气技术有限公司技术成套部经理，负责高压变频应用系统的成套服务和管理工作。